It has been argued that biological stereoselectivity (homochirality), i.e. the
utilization of only particular optical isomers by living organisms, could have begun
from the selection of a particular D-isomer of ribose – since nucleobases
and phosphate groups are non-chiral [307]. Generally, homochirality cannot be
completely explained in the framework of the “primordial soup” concept [3-5],
because stereoisomers are chemically indistinguishable in a homogenous solution.
At a surface, however, the properties of two stereoisomers could differ [307], as
first pointed out by Goldschmidt, who has suggested that mineral surfaces were
involved as templates in abiogenesis [35,308]. The two other tentative mechanisms
of primordial stereoselectivity are (i) photoselection by polarized UV light (see
[309] and references therein), and (ii) enantiomeric autocatalysis (see [310,311]
for reviews). An example of this latter mechanism is the Soai reaction, where
heteroaromatic aldehydes react with organo-zinc compounds, yielding respective
alcohols, which in turn serve as asymmetric catalysts for their own formation. If
one of the substrate enantiomers is present even in small excess, the autocatalytic
reaction can yield the corresponding product with up to 95% enantiomeric excess
[312-314]. Although the mechanism of the Soai reaction remains unclear, Zn2+
ions might be important – zinc-proline complexes were also shown to mediate
stereoselective catalysis of aldole reactions in water [315]. At this point it is appropriate
to mention that the Zn world settings could support all these mechanisms
of stereoselectivity by providing (i) electrically charged surfaces with regular
patterns of positive and negative charges, (ii) Zn2+ ions that could build potentially
catalytic complexes with diverse organic compounds, and (iii) UV light
that would become polarized after passing through the ZnS crystals [316]. These
factors resemble strikingly the aforementioned features that increased the ribose
yield in the autocatalytic Butlerov’s reaction. Although the relative importance
of the above-named features for prebiological stereoselective and/or autocatalytic
syntheses of D-ribose and other sugars remains unclear, they can be experimentally
tested: the stereoselective (photo)catalysis of diverse organic reactions at the
surface of ZnS is an established approach in photochemistry [191,317-320].
มันมีการโต้เถียงที่ stereoselectivity ชีวภาพ (homochirality), เช่นการไม่ได้เริ่มใช้เพียงเฉพาะแสง isomers โดยอาศัยสิ่งมีชีวิตจากการเลือกแบบเฉพาะ D หลังของ ribose – ตั้งแต่ nucleobasesและกลุ่มฟอสเฟตจะไม่ใช่สารเคมี chiral อนุ [307] ทั่วไป homochirality ไม่อธิบายทั้งหมดในกรอบแนวความคิด "primordial ซุป" [3-5],เพราะ stereoisomers จำแนกไม่ได้สารเคมีในการแก้ปัญหาให้ได้ที่พื้นผิว ไร คุณสมบัติของ stereoisomers สองอาจแตกต่างกัน [307], เป็นก่อน ชี้ให้เห็น โดย Goldschmidt ที่ได้แนะนำว่า ผิวแร่ได้เกี่ยวข้องเป็นแม่แบบใน abiogenesis [35,308] สองอื่น ๆ แน่นอนกลไกprimordial stereoselectivity เป็น (i) photoselection โดยแสง UV โพลาไรซ์ (ดู[309] และอ้างอิง therein), และ (ii) enantiomeric autocatalysis (ดู [310,311]สำหรับรีวิว) ตัวอย่างของกลไกนี้หลังเป็นปฏิกิริยา Soai ที่heteroaromatic aldehydes ทำปฏิกิริยากับสารประกอบสังกะสีชำนาญ ผลผลิตตามลำดับalcohols ซึ่งจะทำหน้าที่เป็น asymmetric สิ่งที่ส่งเสริมการก่อตัวของตนเอง หากหนึ่ง enantiomers พื้นผิวอยู่ในเล็กเกิน ที่ autocatalyticปฏิกิริยาสามารถผลผลิตผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับลดสูงสุดถึง 95% เกิน enantiomeric[312-314] ถึงแม้ว่ากลไกของปฏิกิริยา Soai ยังคงไม่ชัดเจน Zn2 +ประจุอาจสำคัญ – คอมเพล็กซ์สังกะสี proline ถูกแสดงบรรเทาstereoselective การเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยา aldole ในน้ำ [315] จุดนี้ เป็นที่เหมาะสมพูดถึงว่า การตั้งค่า Zn โลกสามารถสนับสนุนกลไกเหล่านี้ของ stereoselectivity โดยการให้ (i) นวดโดนผิวปกติรูปแบบของค่าบวก และค่าลบ ประจุ (ii) Zn2 + ที่สามารถสร้างอาจสิ่งอำนวยความสะดวกตัวเร่งปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ที่หลากหลาย และ (iii) UV แสงที่จะกลายเป็น polarized หลังผ่านผลึก ZnS [316] เหล่านี้ปัจจัยคล้ายกว่าคุณลักษณะดังกล่าวที่เพิ่มขึ้น riboseผลตอบแทนในปฏิกิริยาของ Butlerov autocatalytic แม้ว่าความสำคัญคุณลักษณะข้างต้นตั้งชื่อ prebiological stereoselective หรือ autocatalyticsyntheses D ribose และน้ำตาลอื่น ๆ ยังคงไม่ชัดเจน พวกเขาสามารถ experimentallyทดสอบ: เร่งปฏิกิริยา stereoselective (ภาพถ่าย) ของปฏิกิริยาอินทรีย์หลากหลายที่จะพื้นผิวของ ZnS เป็นวิธีการสร้างในเคมีแสง [191,317-320]
การแปล กรุณารอสักครู่..
